地理信息系统研究方向范文

导语：如何才能写好一篇地理信息系统研究方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：地理信息系统；现状；发展方向；未来前景；分析；

引言

当今社会，可以说一个信息社会，科技的发展，直接影响信息数据的发展更新速度，以信息技术和对区域空间应用为特征。作为信息技术和空间应用的载体，GIS近年来在生产生活的多个领域都发挥着重要作用，如防震减灾、病虫害防治、洪水暴雨预警等，越来越引起人们的广泛关注。现状良好，让人欣慰。

同时，不仅仅地理信息技术有所发展，与之相关的其他技术也得到相应发展，GIS与RS，GPS（简称“3S技术）的结合集成、面向空间区域对象技术的应用、GIS与专家管理决策分析系统（ES）相结合、GIS的网络化、GIS与多媒体技术及虚拟现实技术的结合已成为GIS的发展方向。相信将来在研究人员的不断努力下，也会取得更好的成绩。

一、地理信息系统简介

地理信息系统（GIS）是近代科技革命以来，诞生的一种针对专门地区的十分重要的空间信息系统。它是计算机技术和地理信息的结合，通过对整个地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理，再次对相关数据进行运算、分析、显示和描述的技术系统。因此又被又称为“地学信息系统”。

基于位置服务在地理信息系统，在科学研究中，单纯的经纬度坐标用处极小，信息价值不大，只有将其只与相关的地理信息相联系，随后将其翻译为一目了然的信息，才会被用户认识和理解，找到自己所需要的信息。也就是说，用户必须将获取到位置信息与所处的地理环境进行分析后才能为用户活动提供信息支持与服务。所以地理信息系统既是LBS的核心，也是LBS的基础。

在这个分析的过程，计算机和地理信息系统是相互促进的，计算机的工具对数据的分析与处理十分有帮助，地理信息系统作为以计算机为基础的系统，可以对收集到的空间信息进行分析和处理，然后将数据进行具象化，，转化成人们熟悉的一目了然的信息使其更易为人们所理解和运用。

同时在各大高校的教学中，地理信息系统作为一门综合性学科，它结合多种学科对地理进行研究，其中包括地理学与地图学以及遥感和计算机科学等等。它是一种可以用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，因此在不同的科学领域有着广泛的应用，受到了人们的广泛欢迎，也逐渐成为一个热门专业。

二、当前现状

地理信息系统在出现之后，就受到前所未有的重视，受到人们的广泛应用，在地理地质找矿、矿产资源预测风险评价、土地用途整治、自然资源管理、区域经济用途规划、国情研究、城市建设、各种灾害的评估和防治、农作物估产和耕地动态变化等方面都发挥着重要作用，应用十分广泛。

城市建设中，常常会遇到特定时间和地点的交通拥堵，如在每天的中午十二点到一点之间，是我国各地的放学、上班时间，在一些学校、公司聚集的地方，这个时间段往往车水马龙，被人流、车流围堵的水泄不通，这个时候地理信息系统就发挥出应用的作用，在汽车安装的导航信息系统中，会通过语音提醒前方多少米处有交通拥堵情况，哪里的交通状况相对良好，以便人们及时绕行，避开交通高峰地区，既能有效缓解交通压力，又能减少车流量、人流量，进行分流，避免高峰期因此而导致的交通事故，保障人民的出行安全和效率。

再者，在灾害防治方面，也要用到地理信息系统的技术。地理信息系统可以在灾害期间对受灾区域的资料进行详细的了解跟踪，并且预测受影响的区域，从而制定合理有效的胶原救援疏散方案并且派出合理的组织机构。灾后重建活动中，地理信息系统可以有效的协调工作，通过实时的灾区相关信息，将会对灾区的复原损害评估及修复等工作提供非常大的帮助。

除此之外，地理信息系统在道路灾害的防治中发挥了巨大作用，地理信息系统可以宏观的展现道路的相关情况，如技术等级、路面技术状态、路面等级、路面现状和路面灾害等，然后将这些数据和地理信息系统的位置信息进行关联，再在地图上展现出来，并进行分析。通过运用地理信息系统，可与对地质灾害进行预测，并对具体灾害的处理规模进行预测，进行精确的处理工程。

三、未来发展趋势

地理信息系统可以已经收集的对地理信息进行分析，以数据的形式向我们展示真实的地理信息，并且可以由已有的数据对未来的发展进行合理的预测，因此地理信息系统在全世界范围内得到广泛应用也就在情理之中，由于其良好的性能，世界各国都在积极努力的发展地理信息系统，所以地理信息系统将会在未来有着极好的反战。未来地理信息系统的发展趋势主要有以下几个方向：

（1）地理信息系统网络化：建立的地理信息系统与网络相连接，使得地理信息系统得到更加广泛的运用。

（2）地理信息系统标准化：对地理信息系统进行规范，使得不同国家的系统有着相同的标准，从而在世界各地得到更好的利用。

（3）数据商业化：地理信息系统作为对人类科学研究和日常生活有着极大影响的系统，其商业化是必然的。

（4）系统专业化：不同的机构或个人对地理信息系统的需求不同，因此有必要对地理信息系统进行专业化，使其满足绝大多数的需求。

（5）地理信息系统大众化：地理信息系统将来会与人们生活息息相关，因此必然会广泛的被大钟是用。

（6）结构组件化：搭建一个地理信息系统系统是一个庞大的工程，所以如何将地理信息系统分割成不同的组件，从而可以快速搭建新的完整的地理信息系统也成为了重要的研究方向。

结语

地理信息系统是重要的地理实践和学习过程中重要的信息应用系统，一经诞生就在众多领域发挥着重要作用，本文主要从地理信息系统研究现状出发，指出了现在存在的问题，指出应当注意的问题，并相信未来的发展前景一片光明，展望了未来的发展趋势，相信一定会越来越好。

参考文献：

[1]陈石羡.地理信息系统在金属矿产预测中的应用[J].地质找矿论丛，1998，30（1）：74-83.

[2]肖克炎.应用GIS技术研制矿产资源评价系统[J].地球科学――中国地质大学学报，1999，24（5）：525-528.

[3]徐翠云.地理信息系统应用现状及相关技g发展趋势[J].中国地质，1998，6（4）：1-4.

[4]唐宾.GIS支持下的金属矿产成矿预测简介[J].广西地质，2000，13（1）： 69-71.

[5]李忠武，张.GIS在地质学中的应用研究现状综述[J].青海地质科技情报，1998，（1）：1-2.

作者简介：

王瑞琪，女，汉，1996年5月2日，汉族，学生，来自陕西省西安市

谢赢，男，1994年12月，壮族，学生，来自广西壮族自治区南宁市

单位：郑州大学水利与环境学院 专业：地理信息科学

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关键词:分布式文件系统;全球地理信息系统;即插即用技术;资源动态调度

中图分类号:TP391文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)02-057-03

Research of Quick Insertion and Usage Method Based on Distributed File System

TIAN Xiaobo,XU Xin

(Electronic Science and Engineering Institute,National University of Defence and Technology,Changsha,410073,China)

Abstract:By the theory of global partition,every partition slice can contact with its geographical information data storage after the globe is partitioned.In the occasion of practical usage,dynamic data movements of different partition slice are usually needed,the devices which store information get in and out of system frequently.Distibuted file system is now the main resolvement for massive data storage,but hardly applied in global GIS.Based on distributed file system brings forward corresponding key techniques and methods including network quick insertion and usage,network searching techniques and global multi_dimentional data module designing,for the fulfillment of agile getting in and getting out with the storage devive.This paper supplies positive idea and method for management of global GIS.

Keywords:distibuted file system;global geographical information system;quick insertion and usage;dynamic resource movement

0 引 言

地理信息系统(GIS)是一个用于管理、分析和显示,并在不同系统和地点的用户间传递地理信息数据的系统。随着科技的不断进步,数字化地球日益成为关注的焦点,对地理信息系统已经产生了更高的要求,全球化即是一个重要的发展趋势。全球地理信息系统的概念是由Gold提出的[1],他认为全球GIS与传统GIS的主要区别包括基于全球网格支持对海量数据处理,以及直接基于球体或椭球体的表面操作。地理信息系统向全球化、多维化、支持多分辨率及多尺度数据、支持PB级规模数据存储调度的方向发展将是未来GIS的趋势。

全球GIS的发展为地理信息数据的存储调度带来了新的机遇与挑战。要实现全球GIS,需要构建一个高可靠性、高可用性、高稳定性、超大规模吞吐率的地理信息数据系统作为应用平台。传统的文件系统将海量的数据积累在少数的计算中心,导致网络超负荷工作,大量终端的处理能力闲置[2]。然而,分布式文件系统通过网络访问每个节点的存储空间,使得分布在各个节点的存储资源形成虚拟的存储设备,具备成本低廉,容错性强,安全性高等特点,其应用体现出巨大的优势,非常适合构建全球GIS应用平台。

地球经过相关剖分理论进行剖分,构建分布式文件系统后,全球地理信息数据将按照剖分区域分别存储在对应的网络存储节点上。为了满足分布式文件系统高度的可扩展性和灵活性,广义的存储节点可以是计算机终端设备,也可以是移动电子硬盘、光盘、USB闪存等移动存储介质。分布式文件系统面临的最大挑战之一是频繁的节点失效,每时每刻任何网络节点都可能因产生故障而退出系统;随着数据量的不断增长,系统将不断扩充其存储容量,增加相应的存储节点;当用户需要查询某一地理区域的数据时,都会将对应的存储节点纳入整个文件系统中进行数据调度。以上应用都需要对存储节点做频繁变动。这里突破传统意义上设备层次的概念,提出基于分布式文件系统的即插即用技术,即存储节点不需要经过文件系统进行复杂的识别、配置。在尽可能短的时间段内完成纳入及退出整个文件系统的过程,在物理层次、协议层次、应用层次实现接入后,即可以立即投入使用。

1 架构体系

随着计算机技术的进步,各种相关理论、产品、技术不断应运而生,移动存储介质呈现出空前的多样化,连入网络的设备也不再局限于个人电脑和工作站等传统意义上的计算机,还包括许多个人通信设备和移动存储设备,例如3G手机、数码相机、电视机机顶盒等智能设备[3]。这些设备都可以成为分布式文件系统的存储节点。基于分布式文件系统的即插即用技术对上述设备的具体支持体现在以下几个方面:

1.1 物理层次

负责物理连接上的配置与使能。当存储地理信息数据的硬件实体接入分布式文件系统后,系统不需要预先获悉硬件实体的位置,以及安装驱动程序,只需通过判断硬件实体的描述信息,即可决定是否接纳该设备成为自身的存储节点,具体流程见图1所示。

图1 即插即用物理层次的流程图

1.2 协议层次

在物理层次的基础上,负责实现存储节点与分布式文件系统的交互工作。具体包括:

1.2.1 加入和退出协议

研究将存储相应地理信息数据的硬件实体接入分布式文件系统后的认证,以及用户对存储所需地理信息数据的硬件实体利用完毕后,系统确认硬件可以安全移除的机制。

在加入时,硬件实体自身的描述信息,以备系统识别。系统根据描述信息决定是否接纳该硬件实体形成系统节点,并更新系统节点列表。在退出时,硬件实体发出退出申请,系统根据当前网络的应用状态决定是否允许该节点脱离系统。

1.2.2 数据传输协议

负责设计三维地理信息系统数据模型及数据传输模型,在设计的过程中考虑如下几个问题[4]。

(1) 通用化原则。

从应用角度分析,三维地理空间信息涉及多个业务部门,应用背景存在较大差异,具有数据分散,类型多样,多源异构等特点。设计数据模型时,应当考虑通用性,以便实现数据的共享与交换。

(2) 面向对象原则。

在三维地理信息系统的数据模型中各个层次都要面向对象,具体实现时不仅要采用面向对象的程序设计方法,而且面向问题域分析所采用的概念模型也要面向对象。此外提供给用户使用和二次开发也应是描述空间实体对象的一些类的集合[5]。

(3) 兼容性原则。

对数据的处理常需要导入或导出分布式文件系统内的数据,所以设计数据传输模型时,必须考虑与其他应用软件的兼容性。

1.2.3 数据校验协议

基于三维地理信息系统数据模型,负责对节点之间传输的数据进行检验,研究应对传输过程中数据错误的解决方案,为系统的高可靠性提供支撑。

1.2.4 节点校验协议

负责通过驱动系统定期监测所属节点的工作状态及性能,使得用于扩充系统容量的节点加入系统;强制损坏或工作失常的节点退出系统,实现节点按需在线、分时段在线。保证对用户查询数据的快速响应,同时保证系统的高稳定性及扩展性。

1.3 应用层次

在存储实体经过认证加入分布式文件系统的基础上,按照业务逻辑,结合资源性能参数及用户指令动态分配和调度各个存储节点的功能及数据,形成任务流程并执行完成任务。

应用层次是基于物理及协议层次的,旨在建立面向任务的资源调度模型,设计面向任务的数据资源动态调度协议,协调系统数据资源调度效率与代价,实现数据的高效率调度分发。

2 关键技术

2.1 网络环境即插即用技术

网络环境即插即用技术是实现基于分布式文件系统即插即用的基础,该技术基于网络工作环境,面向应用层次需求,总体目标是将网络转变成一个灵活、易于管理的工具[6],使分布式文件系统的各个节点所装载的数据及服务可以动态地加入或移出系统。

该技术的核心思想是在分布式文件系统的基础上开发一组新的协议,实现系统与节点之间的自由交互,其中的关键部分如下:

(1) 发现协议。

发现协议用于自动识别系统环境节点的增减变化,通过分析节点的描述信息,对其进行身份验证。通过验证发现,协议驱动系统总线将节点纳入分布式文件系统所属的网络环境,并更新系统的节点信息列表。

(2) 查找协议。

基于对象类型的查找协议是分布式文件系统节点之间互相发现和交互的基础[7],该协议为系统中的可用节点及服务提供集中注册。每个节点在加入系统之前,首先利用查找协议查找系统,再按照加入协议的规范进入系统,正式成为系统的一部分。

(3) 租约协议。

租约协议实现用户对系统节点的合理占用。对请求使用某节点资源的用户进行需求等级筛选,保证最需要者优先;当租约到期时,系统收回节点资源,用户通过更新租约不断延长对节点资源的占用。

2.2 网络资源搜索技术

多任务、多层次、面向实际需求的地理空间数据应用是基于分布式文件系统的全球GIS的最终目的,在庞大的网络环境中快速、准确地定位用户所需的数据资源是解决网络资源搜索技术的关键[8]。

在比较分析各分布式文件系统资源搜索模型优缺点的基础上,本文认为采用建立在分布式哈希表(DHT)技术基础上的分布式结构化搜索模型能够加速查询的速度,提高安全性,并且占用的网络带宽较少,因此是该技术的发展趋势。

如图2所示,应用层次的事件感知、网络存储等通过分布式哈希表调用哈希函数产生资源名称。当前,DHT技术正受到研究者们的密切关注,是P2P资源搜索模型研究的焦点。采用DHT技术的典型搜索模型有CAN模型和Tapenstry模型、麻省理工学院的Chord模型、以及MicroSoft的Pastry模型。

图2 哈希表概念图

2.3 全球多维GIS数据模型的设计

数据模型用于抽象表达现实世界的数据与信息,全球范围的空间信息包含尺度、波段、时间、类型等多个维度,涵盖了时间、空间、频谱等多种分辨率。全球多维GIS数据模型是用于描述上述全球范围的地理空间信息,并能够实现高效存储,快速访问和易于扩展等特性的数据结构。

目前,现有的时空数据模型仍然以二维平面GIS为基础,无法做到真正的时空一体化[1]。主要表现在时间与空间分离,时空内涵单一,无法反映地理现象的变化等。基于全球GIS的多维数据模型设计应建立在概念层、逻辑层、物理层的基础上。三个层次的相互关系如图3所示。

图3 全球GIS多维数据模型设计层次的关系图

图3表明,从显示世界的实体过渡到可在计算机中处理的数据模型需要经过一系列的设计流程。此外,对全球GIS多维数据模型的设计还必须考虑与应用软件环境以及其他GIS应用软件相互兼容的问题。目前国内外的一些研究机构已经开发出了一些3D造型软件,或在原来的2DGIS中增加了三维功能,但是海量三维模型的建立、管理用户软件界面设计方面还有待进一步研究[9]。

2.4 面向任务的数据资源动态调度技术

在现实应用中,需要考虑以下问题:当用户产生使用某地理空间数据的申请时,所对应分布式文件系统的节点可能处于非工作状态,而激活该节点并将其纳入系统可能耗费较大的时间损耗[10];但系统所有的节点同时处于工作状态也会造成不必要的资源浪费,付出昂贵的代价。

本文对解决上述问题提出初步构想,认为可以采用面向任务的数据资源调度技术。具体讲,设计基于任务的数据调度模型,采用主动、被动两种调度协议。

通过主动调度协议,用户可以发送若干类数据请求。系统对用户的身份进行验证后,检测对应节点是否处于工作状态,对于尚未启动的节点,则以最快速度进行启动,并纳入系统,待数据传输过程结束后,系统收回用户对节点的占有权;通过被动协议,用户不发送数据请求。由系统通过热点分析对用户可能关注的地理空间所对应的存储节点进行筛选,激励其处于在线工作状态,并不断更新热点区域列表,实现按需在线。

3 结 语

随着地理信息系统理论和技术的不断发展,构建全球地理信息系统将是必然趋势。针对分布式文件系统中频繁的存储介质移入移出以及对热点区域持续关注等的现实需求,本文以研究分布式文件系统节点即插即用技术,面向应用需求,为用户提供快速、准确的地理信息数据处理与应用能力为目标,分析了关键技术并提出解决方案。

参考文献

[1]程承旗,郭辉.全球地理信息系统(GGIS)构架体系初探[J].地理信息世界,2007(6):25_29.

[2]宋智.基于P2P的分布式存储研究[D].上海:上海大学,2005.

[3]于铉.基于Jini体系结构的分布式系统研究[D].武汉:武汉理工大学,2003.

[4]孙敏,赵学胜,赵仁亮.Global GIS 及其关键技术[J].武汉大学学报:信息科学版,2008(1):41_43.

[5]吴信才,童恒建.三维地理信息系统数据模型的设计[J].计算机工程,2004(6):93_94.

[6]张红兰.服务的分布式体系应用探讨[D].青岛:中国海洋大学,2006.

[7]罗强.即插即用技术研究――Jini分析和Ipnp设计[D].成都:电子科技大学,2001.

[9]樊文平,刘荣,宋富林.三维地理信息中3D模型研究综述[J].地理信息世界,2005(5):37_38.

[8]王永会,宋晓宇,许景科.空间数据的混合树索引结构与访问引擎的研究[J].小型微型计算机系统,2008(8):1 503_1 505.

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【关键词】地理信息系统；电力系统；信息化；农村电网

一、引言

地理信息系统，简称GIS（Geographic In-formation System），是国际上近年来发展起来的一门新兴边缘科学，是融地理学、几何学、计算机科学及各类应用模型为一体的综合性高新技术。GIS的最大特点就是它能够把现实生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合在一起根据查询统计与分析需要将这些信息真实地、图文并茂地展示在用户面前，同时也可以将分析决策模型处理结果提交给各级管理部门作决策参考。

二、GIS在电力系统配电网中的应用

随着GIS技术在经济建设各领域、各部门的应用普及和深入，GIS的潜力正在被不断地发现和挖掘。由于电力企业设备结构复杂、地域分布广泛，根据分工的不同，分成很多垂直部门，如调度、用电、输变电等。这些部门之间既彼此独立，又相互合作。

GIS作为一个基础平台，应用在电力企业各个部门中，将电子地图同实际的电网设备、实时信息等一一对应，利用GPS（全球卫星定位系统）对电网设备进行精确定位，在电子地图上显示变电站、线路、杆塔、变压器、电容器等设备的地理位置，确定它们的空间位置和相互关系，实现对配电网的规范化和可视化管理，可以满足电力企业统一管理、统一规划的需要。

配电网是电力系统配送电力能源到最终用电单位的网格结构，承担着电网运营供应链中最基层网络的重要任务。配电管理系统是一项集计算机技术、计算机通信技术、控制技术、现代化智能设备技术及管理于一身的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，为用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。

基于GIS的配电网管理系统，能够实现配电网管理自动化，减少运行维护费用和各种损耗，有助于实现配电网经济运行；切实提高供电质量和供电可靠性；多项管理过程提供信息支持，改善服务，提高管理水平和劳动生产率，并为电力系统电力市场的改革打下良好的技术基础。

三、电力行业GIS特点

地理信息系统是以地理空间信息数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统，它有以下三个方面的特征：

1.具有采集、管理、分析和输出多种地理实体信息的能力，具有空间性和动态性；

2.以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，产生高层次的地理信息；

3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。

电力行业GIS除具备GIS的基本特点以外还具备如下特点：

1.电力系统运行参数实时性和动态变化性，需要对信息及时进行收集、处理和分析。电力GIS对数据处理、存储容量和传输速度均有较高的要求。

2.电网的多属性数据要求GIS具备足够的稳定性和可靠性。电力GIS能够实现数据的一次输入和多次输出，以保证数据的一致性操作，实现数据的统一管理和多层保护等，构建高可靠性和高准确性的业务系统。

3.电力系统是一个庞大的复杂系统，电力网的广域性和电力设施的分散性及设备的多样性，实时信息量大，系统接口复杂，信息的覆盖面广，电网的各种电压等级及多用户连接等需要GIS具备拓扑从分析和转换能力。

四、电力GIS的基本功能

建立输配电网的信息模型，将电网的地理位置信息、属性信息、拓扑连接关系综合到GIS系统中去，实现全县输配电网的综合管理、查询，再由此之上完成各项高级应用功能。为输配电管理部门及技术工人提供一个有利的分析工具。

1.在GIS下建立动态电网模型。采用配电网电力专家模型，在系统中建立数字化配电网，形成“数字化神经中枢”，及时获取电网的运行状态数据，为电网的调度、规划、检修、运行、大用户用电、客户服务以及生产经营服务提供辅助决策手段。

2.基于WEB GIS的供电企业应用整合：输电线路、配电线路、低压线路、线路实时巡检系统、GPS电力抢修车辆指挥调度系统、虚拟现实变电站系统在统一WEBGIS中开发应用。并在此基础上实现现有营销信息系统、客户服务中心等的图形化显示与查询。

3.高精度单点非差分GPS定位：目前民用GPS的水平精度为4～10米，不能满足配电网的要求，在GPS掌上电脑上实现高精度GPS单点定位，把GPS定位误差由10米提高到小于3米，满足密集的城区配电网的定位要求。

4.空间统计：对输配电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计打印。

5.对系统进行管理：包括运行方式管理、用户权限管理、运行日志管理。

五、存在的问题

地理信息系统在应用过程中出现以下问题：

1.数据质量问题

数据是GIS的血液，而数据质量则是制约GIS发展的重要瓶颈。影响GIS数据质量的因素名目繁多，存在许多不确定性，导致数据质量不容易控制，给GIS建库带来很多不便。但是，过于强调数据质量，则浪费大量的人力物力；反之，质量偏低，则达不到要求，影响了GIS功能的发挥，有可能造成严重的后果，把握适度数据质量有一定难度。

2.GIS基础平台的选择问题（电力GIS的现状及前景分析）

电力GIS应用是直接融入现代电力生产经营活动之中的，全新的生产经营信息数字化的管理工具，从应用的角度上，从底层的软件平台结构到高级实用功能，都会因实际的电网生产运行及经营管理方式的不同有较大的差别。目前，商用GIS平台不是缺乏网络高级分析就是投入的资金太多，不能满足实际应用的需要。电力企业选择GIS平台时，要考虑实现设备设施的管理，还要能够实现电网网络的高级分析，同时还要考虑电力部门用户多，资金配置、开发工作量问题，真正做到电力GIS的实用化。

3.缺乏电力GIS的标准和应用规范

电力GIS的应用需求推动市场迅速发展，而相应的技术标准和应用规范制定未能及时完成。形成了“市场发展超前，技术标准滞后”的局面，阻碍了电力GIS的应用推广。建议行业管理部门认真总结国内近年来积累的农村电网GIS技术应用经验及教训，结合GIS技术先进成果，针对我国农村电网管理的特点，忙制定出农村电网GIS技术应用推广的技术标准和系统建设应用规范。电力GIS的标准化可以分两个层次理解，一是狭义的标准化，其内容包括数据、数据交换、数据库转换、图形、软件等方面的标准，即主要包括空间数据标准和信息技术标准两个方面。二是广义的标准化，内容更加广泛，包括算法、行业标准等方面的内容，主要可以分为四类：应用标准、数据标准、信息技术标准和行业标准。

4.电子地图和数据源问题

GIS中最基础的部分是数据。目前，一方面是缺乏精确程度高、更新及时的电子地图和权威的基础地理数据；另一方面，对已有的数据没有充分加以利用，各部门积累下来的基础数据由于数据格式和规划不统一，难于共享利用，不仅加大了成本，还延长了建设周期。

六、电力企业的应用前景

电力企业的应用前景表现在以下几方面：

1.通过建立电力企业的GIS网络，工作人员可以访问网上灵巧的地图和建筑图。分层的地图帮助他们在电力系统内成千上万的设施中准确定位，并获得具体的部件说明和维护记录等信息。

2.电力企业利用这些数据信息，可以容易地管理、维护和地图及相关设备信息，使用户可以方便地进行交互式查询、生成定制的报表、按比例尺打印等等。

3.GIS应用于配电网规划：利用GIS进行配电网规划可以实现配网规划的可视化、自动化及地理图形化；使规划的交互性更强；同时，由于地理信息引入规划中，加之GIS的网络分析功能，使得规划过程更有效、规划结果更准确。

4.GIS技术的进一步应用：GIS的广泛访问范围，平立性、系统成本低、操作更简单等一系列优点，使得GIS将得到更广泛的应用。

参考文献

[1]杨玉峰.电力局电力GIS系统研究[D].硕士论文，2008，6.

[2]黄宵宁，张真良，杨志超.地理信息系统及其在电力应用[J].江苏电机工程，2002（2）.

[3]刘健，倪建立，邓永辉.配电自动化系统（第2版）[M].中国水利水电出版社，2003.

[4]周明.GIS技术在电力信息系统中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2008（3）.

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关键词：ArcGIS Engine；房产测绘管理系统；研究与开发

中图分类号：TB2文献标识码：A

前言：搜集和描述房屋和房屋用地的有关资料是房产测绘行业的工作内容。为房产产权，产籍管理，房地产的发展使用，买卖，征收税费和分配城乡设计建设提供一定的数据和文本。房产测绘主要分为两大类，第一是房产地产基础测绘，第二类，房地产项目测绘。为了迎合高速发展的房地产业，从现状看，目前国内房地产测绘管理系统还没有做到尽善尽美，仍然存在着许多漏洞和缺陷，大多数不能与拥有海量空间、大量的基本资料的出现、分配、搜索能力的地理信息系统（GIS）相匹配。本文从与地理信息系统（GIS）匹配作为开始，基于ArcGIS Engine 平台研制了全新的房产测绘管理系统。成功的做到了对立体资料的高效管理、图片等功能，让房产测绘尽早的向“数字房产”靠拢，让房产测绘真正实现智能化。 一、ArcGIS Engine的概念和房产测绘的发展

（一）ArcGIS Engine

ArcGIS Engine是ArcGIS9之后通过ESRI才投入运营的新产品。它是一套完善的存在于GIS的组件库和工具库。通过ArcGIS Engine创造的GIS的运行和使用是可以不依附于ArcGIS Desktop的。客户并不是ArcGIS Engine的终极使用者，GIS项目的开发员才是ArcGIS Engine的最后使用者。

（二）当今房产测绘的发展及现状

现今房产测绘的发展过程主要体现有三个阶段：人工测绘―CAD测绘―CAD与GIS混合测绘。从现状看来，国内的房产测绘正在向测绘与智能科学化发展。由于社会的发展科技的进步以及CAD的广泛运用，房产测绘慢慢的从人工测绘进入到CAD测绘。“另一角度，外部测绘可以通过硬件设施设备高效率的获知和存储结果，而且可以用网络的属性的形式交给相关内部员工。”（徐爱俊2011）发展到第二阶段，以CAD技术进行房产测绘系统可以提高外业测绘的效率，因为读取和转换变得快捷，能够准确的完成房产测绘图形的结果，让房产测绘的工作内容减少重复和繁杂，工作效率大大提高。相对于人工测试模式，CAD模式是一次较大的质的跨越。测绘结果的表现形式也由书面的图形和表格转向为电子网络数据。不过，在此阶段，房产测绘的重心还是制图。

在逐渐信息化网络化的时代,GIS的应用也变的更加广泛，特别是在房产信息化中的运用，如果房产测绘系统不仅仅能够完成绘制图形还能够向系统提供相关的数据资料，房产测绘将会进入一个新的高度。GIS技术运用于房产测绘，用图形对房屋进行管理的模式在网络系统中有着关键的作用，GIS的各项资料数据的主要提供者就是房产测绘。人们将怎样高效率的把房产测绘和信息系统有机的融为一体成为了重点研究课题。无疑，CAD+GIS 混合模式的房产测绘时代已经来临。显而易见，依靠于CAD技术的房产测绘还是被大部分人采用的。相关专业人士开始通过一系列的专业技术对倚靠与CAD的房产测绘系统开始不断的修改和完善。

在避免重复和进行再加工处理，并有效的提高工作效率基础上，“房产测绘系统的一体化集成能够直对GIS进行资料图形选择，在不耽误制作图形的情况下，能够直观的形成合格的房产测绘。”（徐爱俊2011），相信在不久的以后，房产测绘系统一体化将成为房产业的主流。

二、房产测绘的分类

（一）房产地产基础测绘

房产地产基础测绘是指在某个特定的城市或者区域内，从各个方位的，全面的，立体的创造房地产二维操作网，测试房地产的根本图纸房地产分幅平面图纸。这一类对从业人员的专业素质要求、硬件设施设备、测绘单位的资质都具有一定的专业要求。承接此类测绘的队伍往往是拥有较长时间的从业经验的专业测绘队伍。相对于此类而言，从事房地产项目测绘的要求就比较低

（二）房地产项目测绘

房地产项目测绘是指房地产权管理，营销管理，拓展管理同其它房地产管理过程中围绕要求的房地产分丘图纸，房地产各楼各人平面图和有关的图纸，表格，集册，数据等一系列相关资料而产生的测试绘制。此类与房地产权中的买卖，搬迁，分配，交易等房地产活动具有密切的关联，其与基础测绘相比具有较大的工作内容，其中，房产，土地权属证件附图的绘制是此类房屋测绘中最庞大的工作过任务。“房地产测绘的运行及经营牵扯到巨额的文字和数据型的各类档案和立体数值，”（冯学智2009）并且要通过多种多样的形式来对这写档案和资料进行编辑，绘图，搜索，分析，利用。

（三）房产测绘信息的框架

对于投入使用不久的房产测绘项目和没有一次性完成测绘的房产测绘项目来说，使用依附于GIS的房产测绘系统。基于GIS的房产测绘系统在一些城市得到了良好科学的运用，能够将房产图片资料和房屋基本资料实现在同一平台存贮，能够将房屋测绘的成果快速便捷的输入数据库，较好的实现了更新的效率。能够充分的体现空间数据的实时性和科学性，为房地产业务顺利的开展提供了保障。

三、房产测绘管理系统的研究

房产测绘管理系统的分析的对象是常用的图形资料拓扑、搜索、资料校对、输入职能，以及房产成果图的成效等，通过相关的分析研究可以稳定的增长有关专业从业人员的绘制图形和计算数据的效率，提高工作质量和科学合理性。目前，搜索及打印地形图，案卷定号，有关房屋搜索统计，房屋图形绘制等专业问题是我们直面并且需要解决的问题。

四、房产测绘管理系统的开发与实现

（一）系统运行平台。

地理信息系统GIS运行组件 ：ArcGIS Desktop,ArcGIS

Engine 9.3 runtime for Windows,ArcGIS Engine 运行平台：VisualStudio 2008，C语言

（二）资料库的统计

基于ArcGIS Engine的房产测绘管理系统的数据资料分为图片资料，表格资料和基本资料。图片资料安放房屋建筑的分层图，分幅图，文件属性多种多样。通过该系统能在图片资料中对对象进行再一次的加工制作。表格资料的存放需要搜索丘属性表格等等相关一系列表格。方便使用者快捷，迅速的查询浏览到房屋测绘信息。基本资料中含房屋的主要内容，房型，户名，公摊面积等基本资料。

资料的分配与存贮是房产测绘管理的重点。将房产测绘的资料分类来看有:1)分配及存储现存的图形表格属性等。2）图片等3）实际测绘结果数据4）搜索及调配有关数据。各个方面的对应关系，可参照下图。

目前该系统是在 ArcGIS Engine这个平台开发运营的房产测绘管理系统，ArcGIS Engine比房屋测绘系统软件的运营开发要相对容易，附带着一些单一的图形编辑功能，不存在使用别的代码。房屋图形编辑此功能能够在初始的图片及表格进行再制作，绘制等，在初始的资料上根据自己的专业需要进行修改。该搜索功能能够对房屋信息要求进行特殊搜索，其中含图形搜索，丘中最大产籍号查询，未通过审查搜索等。

六、总结

将ArcGIS Engine和房产测绘的基本发展过程及其大致分类,其能够完成图片编辑，房产搜索，打印输出等基本功能，从各个方面提高了房产测绘中心和有关工作部门的工作效率。能够在房屋测绘的过程中起到积极重要的作用。此系统在实际运用中也有一定的缺陷，但是相信在科技日益发展的前提下这些不足之处也将得到改善。例如，可以新增加三维虚拟仿真的模型，可观的对模型进行操作理解。综上所述，基于ArcGIS Engine的房产测绘管理系统的研究与开发和将房产测绘和GIS有机的科学的融合在一起是房产行业发展的必然趋势。

参考文献：

[1]王朝，冯学智等（2009）.基于 GIS 的房产测绘专题图系统研究―――以南京市房产测绘系统制图子系统的研究为例 [J].（06）.

[2]徐爱俊，黄全义，罗年学.（2011）《房产测绘管理系统的设计与实现》[J].城市勘测，（21）.

[3]何国辉，江太辉，甘俊英.（2010.）地理信息系统的研究[J].计算机工程与应用，（8）.

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[关键词] 三维GIS； 煤矿开采； 应急事件

一 三维GIS技术概述

随着GIS（Geographical Information System，地理信息系统）技术的不断发展完善，三维GIS应用而生。GIS是由计算机硬件，软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决负责的规划和管理问题。[4] 三维GIS技术是近些年随着三维建模技术和GIS迅速发展起来的新技术，是两者有机的结合。以往的GIS应用一般是2维或2.5维的，由于数据间没有三维拓扑关系，所以只能查看和浏览，不能实现真正意义上的空间分析。而三维技术的出现为该问题提供了解决方案，利用真三维技术可以实现精确定位、缓冲区分析和最优路径选择等功能。

目前国内外对三维GIS技术都有一定的研究，也有相关的专业软件出现，比如国外的ArcGIS、Skyline、WorldWind、Google Earth，国内的MapGIS、SuperMap、GeoStar等都有三维GIS功能模块。这些专业三维GIS软件为开发提供了快速开发应用软件的解决方案。

二 三维GIS在煤矿开采应急事件处理中的应用

我国是煤矿开采大国，截止2009年，全国煤炭查明资源储量为1.2×1012t，位居世界第三[3]。但与此同时，煤矿开采中的安全问题却始终令人担忧，由于我国95%的煤矿开采是地下作业，煤矿安全生产形势仍十分严峻[5]。目前，煤矿开采仍然属于高危行业，如何提高安全系数，对煤矿开采中应急事件做出快速有效的处理，保障矿工从业人员的人员安全是亟待解决的问题。

三维GIS通过创建煤矿空间和属性数据库，建立三维立体模型，并且利用GIS的空间分析功能为煤矿开采应急事件快速及时的提供有效的解决方案。与二维GIS相比，三维GIS能够更加逼真，以立体的效果展现井下结构，在实现解决方案的同时以可视化的形式展示救援和逃生等路线图。

1. 煤矿开采应急事件三维GIS功能

本三维GIS系统主要是为在煤矿开采中，仅限于井下，出现应急事件时，尽快掌握应急区域的地形结构，有全面的把握，充分利用周围的救援资源，并在有效的时间内做出响应。具体的功能如下：

（1） 井下通讯查找

通讯设备在发生紧急事件时具有重要的意义，它是井下与救援人员之间互动的最有效工具。利用菜单栏中的“井下通讯查找”，即可搜寻可用的通讯工具。该通讯工具既可以由救援人员实地搜救时使用，也可以由被困人员使用。

（2） 就近避难硐室

在发生紧急事件时，矿工需要自救，沿路线出来，但是可能路线被塌陷、水或火等阻挡，或者是因为有毒气体无法前行，这时矿工可以躲进避难硐室。但状况混乱，可能一时无法找到避难硐室。这时，利用三维GIS菜单栏中的“就近避难硐室”功能，可以搜寻离矿工最近的避难硐室。

（3） 人员逃生路线

利用比较成熟的dijkstra最短路径算法，可以找到人员逃生的最短路径。并在三维模型上显示出来。该路径可由调度人员通过通讯设备告知被困人员，动态指挥人员按照路线撤离。当然，可以设置断点，重新计算，查找最短和最优的路径。

（4） 火灾应急预案

在火灾应急预案模块中，利用缓冲区分析会预测火灾蔓延过程，以及影响范围。对于火灾中生成的浓烟也会生成浓烟影响路径和非影响路径，因为很多火灾中因为浓烟缺氧而死的比例比火要大得多。根据火灾蔓延过程和程度制定抢救人、财、物力应急预案。

（5） 水灾应急预案

在水灾应急预案模块中，可以以三维可视化的形式查看水灾地周围的岩层信息，并根据水灾的不同原因，如地表水、地下水、突发山洪等不同层面的事件，制定相应的水灾应急预案。

（6） 塌陷应急预案

在塌陷应急预案模块中，塌陷区域前后对比，确定塌陷区域的损害面积和体积。并且利用地表计算网格点生成开采沉陷三维地图，能够直观、精确地反映出开采沉陷对周围环境的影响范围，并可以利用GIS强大的空间分析功能得到沉陷区任意位置的剖面图、沉陷区面积、沉陷区坡度分布图等信息[2]。

（7） 瓦斯应急预案

国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中46%为高瓦斯矿井。[6]本系统在瓦斯应急预案模块中，通过整合与瓦斯相关的危险源、地质信息和救援设备等信息，并模拟瓦斯爆炸影响结果和救援方案。而且，还建立了预警机制，实时监控危险区域，将分析结果以报告的形式生成。

2. 煤矿开采应急事件三维GIS开发

本系统的开发步骤如下图所示：

具体步骤如下所示：

（1） 开发软件的选择

本系统的空间数据库选用了ArcSDE，属性数据库选用了Access，建模软件用的是SketchUp，功能的实现选用的是ArcEngine和Visual Studio 2010，开发语言则是用的C#。

（2） 界面设计

界面是用户操作的窗口，是人机交互的接口，本系统界面的设计遵循以用户为主导的理念设计，上方是工具栏，左侧是图层，右侧主界面是显示框。如下图所示：

（3） 数据库设计

本系统所用到的数据库包括空间数据库和属性数据库，空间数据库是为空间分析服务的，是SketchUp模型导入到ArcSDE中生成的，而属性数据库是为了查询服务的，是按照查询的需求设计的，由不同的表格组成。

（4） 模型的建立

在ArcGIS中加入数据， 使用Select Features 工具选择需要建模的二维GIS 数据，使用SketchUpESRI插件，利用SketchUpGIS Tool将所选择的二维数据批量的按高程转换为三维SKP数据格式在SketchUp环境中进行精细建模、 纹理映射等建模处理。[1]

（5） 功能模块的实现

在Visual Studio 2010中，先利用ArcEngine嵌入到Visual Studio中的三维控件设计界面，然后利用相关的函数将上一部分提到的各功能模块实现。之后，调试应用程序，测试无误。

三 结论与展望

三维GIS在煤矿开采应急事件处理方面有广泛的应用前景，它能够快速有效地为应急事件提供分析结果和解决的方案。而且三维GIS的可视化效果要比二维GIS更逼真，模拟也更接近真实井下情况。

本系统下一步的研究方向是随着煤矿开采的进行动态推进更改模型、将该三维GIS系统放到Web上供多人在线操作以及智能专家模拟。

[参考文献]

[1]单楠，况明生，李营刚 基于SketchUp和ArcGIS的三维GIS开发技术研究[J]. 铁路计算机应用，2009（4）：3.

[2]范云峰，宋利利，鲍金红 GI在煤矿区塌陷监测中的应用研究[J]. 研究与探讨，2010，06：1.

[3]郭奉贤，煤矿开采[M].煤炭工业出版社，2011：1.

[4]黄杏元，马劲松 地理信息系统概论[M].高等教育出版社，2010：4.

篇6

【关键词】GIS；电力系统；配网巡检；设计；应用

当前，电力系统的巡检工作多数由人工来完成，巡视人员对设备缺陷及运行状态做好记录，然后将其录入生产管理系统，进入到处理流程。这种方式的不足在于经过两次录入使工作量加大，失误增多，还有就是巡检的覆盖范围较小。因此必须采用一种有效的巡检方法解决传统方式的不足。

1.电力配网巡检工作的现状

供电企业为保证辖区内输电线路的安全运行，要定期排除巡检人员对线路及设备进行检查，以便发现隐患，及时进行处理，巡视工作保证了供电的安全。然而在实际工作中，也遇到一些问题，主要有：首先，巡检人员责任心不强。往往会出现设备漏项或漏检问题，巡检人员是否对每个设备、每根电杆进行检查，无法查证，所以很难保证巡检的质量；其次，巡检人员素质差异对巡检质量的影响。受自身认识及经验的影响，每一个人对检查的项目及设备的理解也不同，所以检查的效果也是不同的，有的复杂，有的简单，很难了解到设计及线路的真实运行状态；第三，巡检速度慢。采用笔记记录的方式进行巡检，需要花费大量的时间才能完成；第四，巡检资料保存及查询困难。大量的巡检记录在进行收集、整理、分析时，工作量大，花费时间长，且资料容易丢失；第五，管理人员单靠巡检记录进行判断，难以对巡检人员的工作数量及质量进行定性的、准确的评估。

2.GIS配网巡检系统设计及功能

GIS电力配网巡检系统是对传统巡检方式改革，解决了巡检管理中存在的一些问题，使巡检的工作效率大幅提高。该系统是在GIS技术基础上的电力设备信息平台，基于移动终端技术将采集到的信息建立标准设备缺陷库，以此作为监测的依据。

2.1 系统设计原则

（1）先进性。该系统具有先进的软件平台和硬件架构，集成网络通信、计算机技术及嵌入式技术研究成果，保证了系统的先进性。

（2）开放性。该系统基于标准化的设计模式和开放式的系统结构，系统数据库、网络协议、开发工具及产品都按照标准进行，保证了管理系统与其它自动化系统的无缝连接与平滑过渡，充分的体现出系统的开放性特征。

（3）可靠性。该系统在硬件选择上，全部选用稳定、成熟的产品，且经过严格测试，适应各种恶劣环境下的运行，在设计中，对用户接口管理、信息安全管理进行了充分的考虑，采用相关的安全技术，保证了系统的长期稳定性和容错性。

（4）扩展性。该系统功能配置灵活，硬件组合方式多样，层次化和模块化的软件设计使系统在扩展和升级方面极大的方便，满足各类用户的多种需求。

（5）易用性。基于人性化操作界面，该系统具有友好、直观、简洁的特点，用户使用较为容易。

2.2 GIS技术应用

GIS技术，即地理信息系统，是多学科交叉所得的产物，在地理空间的基础上，利用地理模型分析方法，提供多种动态的、空间的地理信息，是一种服务于地理研究和决策的计算机技术系统。GIS地理信息系统主要是为了获取、存储、分析、显示、存储空间定位数据建立起来的数据库管理系统。在现代数据库技术及计算机图形技术基础上实现对数据及图形的输入、编剧、分析、查询、显示、存储及输出等功能，是集合了几何学、地理学、计算机技术及各类学科的综合性高科技技术。因其优势独特，在环境评估、国土资源调查中得到广泛应用，随着科技的进步，该技术在电力、能源、电信、设施管理等方面的应用也不断的完善。就电力系统而言，该技术在变电站、配电所、线路、电度表及各类电气设备等配网系统中的应用空间更为广阔。随着经济的发展，城市迅速发展，尤其是电网中的诸多空间位置数据，怎样迅速准确的提供这些信息，成为研究的热门。利用地图、图形、数据等信息进行统一管理实现信息的共享，GIS技术在此方面优势明显。在电力系统中，电力设施管理、巡检管理定位、配电线路系统运行、计划检修、运行及维护、故障管理、电网规划、停电管理、电力营销及用电变更等方面，都离不开GIS技术。所以GIS是电力配网系统的重要基础，是实现现代化管理的必然手段与途径。

近年来，国内外GIS平台软件主要包括MGE、ARC/INFO、GENAMP、MAPINFO、GE Smallworld等，并且还在不断的推陈出新，主要涉及领域有GPS、地理信息系统及遥感等。就软件的功能而言，我国的GIS软件还需要进一步的技术完善，目前存在的主要问题有一个企业内单一GIS相对较少，原因在于与其它系统的无缝集成技术相对不足。即便是同在GIS领域，软件的兼容性也成为问题，因此，需要开发一种通用GIS平台实现GIS技术的推广与应用，本文所阐述的GIS平台主要借助GE Smallworld平台开发，从而实现了基于GIS平台的配网巡检系统的研发。

2.3 系统设计方案

GIS配网巡检系统设计是一项复杂的工程，需要建立在对用户需求及系统目标明确的基础上进行系统的设计，以保证系统的结构及其实用性。系统主要依靠GIS技术平台、GPS定位技术及移动终端技术，使其结合运用到电力配网巡检管理中。基于GIS平台，通过设备数据模型的建立，对电力配网展开电网巡检的业务逻辑，设备数据通过GESmallorld的界面，显示出来，在此基础上添加巡检工作的各项功能。从而形成了集掌上电脑、计算机网络通信技术及全球定位系统的技术。利用具备GPS技术的移动重担，对电力设备及线路进行定位及巡检，保证巡检人员的工作准确到位。该巡检系统主要由线路巡检管理主机及移动终端组成，巡检人员只需要对巡检情况输入到移动终端中，通过GPS技术对当前时间及地理信息进行记录。巡检结束，将收集到的信息数据同步，提高了数据的精确度。定位技术也使得巡检人员不会出现漏检和检查不到位的现象得以避免，移动终端可以对各个巡视点的情况进行记录。GIS配网巡检系统的软件组成如图1、2所示。

2.4 系统功能分析

GIS配网巡检系统的主要功能根据巡检工作的实际需求所决定，主要体现在以下几个方面：

（1）设备管理功能。GIS配网巡检系统可以对配电线路变压器、电杆、开闭站、变电站及配电室等设备进行数据录入和维护，对任意设备可以进行查询，并可以进行修改和删除操作。用户根据设备的实际情况绘制平面设备图及接线图，对杆塔代号进行查询并调出杆塔图。管理人员可以配电线路的数据随时进行查询、统计及分类。可绘制报表，使电力系统中的各种设备都能在平面图中清晰的呈现出来，极大的方面了查询和管理的需求。

（2）巡视管理功能。通过该系统，生产人员能够通过菜单操作对导线、绝缘子、地线及杆塔的数据进行录入，可以查看线路图及线路概况。生产人员可通过数据库查询功能对线路的位置、信息及线杆间的档距进行查询。管理部门可以预先进行方案计划，可以自动生成巡检单，巡检单包括巡检的线路、时间、地点、间隔及重要事项等。然后根据线路的地理走向、分布及地理情况，确定最合适的巡检人员即可。巡检人员通过巡检计划对线路进行巡视和检修。

（3）人员管理功能。通过GPS数据采集，可以检查巡检人员的到位率，生成巡检轨迹图。从而加强了对巡检人员的工作状况及位置的监督，对现场的故障信息随时可以进行了解，并支持远程技术支持。管理人员可通过巡检人员的手持设备对其进行现场跟踪，并可实时进行交互，可以根据巡检人员发送的调度指令对巡视工作进行协调。这样方便了管理人员对巡视检查的监督和管理，提高了巡检的质量。

（4）缺陷管理功能。通过现场的巡视，对采集到的数据集市上传到系统中。现场采集的数据类型主要有：缺陷记录、设备台账、设备档案、检修记录、缺陷通知单、线路条图及技术问答等。管理人员可以通过缺陷的实际情况进行查询和分析，然后制定检修计划。巡检人员也可以对线路中的缺陷进行统计，制定缺陷统计报表。

3.GIS配网巡检系统的应用

3.1 应用特点分析

基于GPS技术，巡检人员对巡检地点和时间不能进行修改，有效的起到了监督作用，防止了巡检不到位的现象，提高了巡检的质量；对巡检人员的工作业绩可以科学合理的进行考核。对各条线路巡检人员的姓名、巡检地点、时间及检查出的缺陷等进行详细的汇总和记录，统计出巡检人员巡检的各项参数，如巡检次数、漏检次数、正点率、误点率等，为考核巡检人员提供依据；根据辖区线路实际情况，对缺陷库自行进行制定及修改，规范巡检术语及记录格式，使得巡检管理工作的灵活性提高，工作效率也提高；形成一整套的管理流程，避免了漏检及缺陷处理延期现象的发生。

3.2 系统的优势分析

GIS配网巡检系统最大的优势在于其先进性、开放性和创新性。对于二次开发工具具有高效率的执行特点，所占系统的资源的比重较小。该系统进行方案设计的时候，具有较强的通用性，对各类电杆进行规范，使其具有固定的数据采集方法。然后由桌面管理系统生成电杆数据采集询价表，巡检表的格式是固定的，包含对巡检项目的描述。随着计算机信息技术及通信技术的不断发展，该系统的智能化水平不断提高，可以根据模板的特点，对用户的输入界面进行调整，使用户在操作本系统时更加的方便。

3.3 系统应用效果分析

因为该系统的设计与应用是针对巡检工作中存在的一些问题实现的，因此其功能主要针对的是巡检管理工作，在实际应用中，虽然还存在一些问题，但也已经取得了较好的使用效果。

第一，系统在使用中存在的一些问题。基于GIS技术的电力配网巡检系统，其设计意图就是将巡检的整个过程，涵盖巡查现场管理、线路设备管理、检修消缺管理及巡查管理等功能全部纳入计算力的监控和管理之下，结合GIS系统，实现设备管理、数据的采集、处理、加工及分析和人员管理间的配合，使之达到工作效率及质量提高的目的，保证电网的安全运行。运行中，还存在以下几方面的不足：（1）安全及作业连续性方面。该系统在使用过程中，存在一定程度的与原有系统不能很好的集成的问题，因此可以在该系统技术上进行二次开发，从而更好的服务于供电业务运作。（2）电力系统设备较多，管理难度大。由于电力系统具有复杂性的特点，该系统在运行时，存在管理难度大的问题，采用GPS定位技术与移动终端结合的方法，对线路进行巡检工作，提供工作质量及效率。（3）在数据传输过程中存在一定程度的不流畅现象，因此要对数据传输的各个环节进行优化，使信息最大限度的实现共享，降低成本，提高效率。（4）管理问题。由于该系统的应用时间不长，因此还缺乏有效的管理的手段，需要各个职能部门不断的进行总结，提高管理的质量。（5）巡检人员责任心不强，在该系统运行中，还存在巡检人员责任心不强的问题。但是由于系统的监测管理功能，已经逐步使巡检人员的责任心在提高。因此这一问题也会逐渐解决。

第二，系统在使用中获得的良好效果。GIS技术平台基础上的电力配网巡检系统在使用的过程中适应了现阶段高新技术发展的要求，对电力配网巡检作业及时采用自动化、智能化的管理方法，提高了巡检工作的效率，保证了电网的运行安全。其主要的优势体现在以下几点：（1）改变了巡检人员责任心不强，出现不检或漏检的现象，GPS技术的使用，增加了对电杆位置的定位。巡检人员只有到达巡查点，才能使用手持设备进行数据的录入，对未检电杆，手持设备可以进行查询，方便了对电杆的检查，防止漏检的情况出现。通过GPS对电杆位置确定以后，会显示出巡检的项目，巡检人员只需要根据提示进行检查即可，这就对巡检内容进行了规范，有利于提高巡检人员的职业素养。（2）便于巡检结果的保存。新系统的使用使巡检人员的工作量大大降低，各种汇总表格工具的应用使的数据便于保存和查询。（3）提高了管理人员的管理水平。通过用户端电脑，管理人员可以通过管理程序对输电线路进行有效的管理，提高了巡检工作的质量，保证了输电电路的正常运行。用户电脑管理程序可以提供强大的查询功能，对巡检数据可以从线路、巡检人员、巡检日期等项目进行查询，也提供一些统计方法，这样就使得巡检情况一目了然。（4）降低了巡检人员的工作强度。手持设备的使用改变了传统纸质介质的录入方式，手持设备极大的方便了数据的采集，提高了巡检的效率。

3.4 系统应用发展

随着科学技术的不断发展与进步，GIS配网巡检系统必定会越来越完善，系统的自动化与智能化的程度也会越来越高，在数据、图形及设备管理中与配网调度自动化系统相结合，实现管理的一体化，使得管理系统更加的方便操作查询。配网巡检系统与配网调度自动化系统的一体化是在GIS技术平台上实现的管理功能，有效的解决了调度人员及巡检人员的日常工作范围，提高了工作的效率，保证电网运行的可靠性和安全性。

4.结束语

GIS电力配网巡检系统的应用融合了现代配网巡检理念，将GIS技术、GPS技术、信息采集技术、移动数据存储技术、无线传输技术等信息技术进行集成，提供给配网新的巡检技术手段。随着新技术的不断发展和应用，配网巡检系统会不断的健全和完善。

参考文献

[1]乔宝进.全方位智能化电力巡检系统设计[J].电工技术，2008（8）.

[2]罗少威，王兆恺.配网设备智能巡检系统的建立及成效[J].机电信息，2010（30）.

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[6]范寅秋，弭娟.无线专网技术在智能配网中的应用[J].电脑知识与技术，2011（5）.

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关键词：GIS；交通综合信息；查询系统；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.112

在二十一世纪，世界已经全面性的进入到了信息时代，这会在一定程度上改变社会的基础，相对比较传统的经济正在向着知识经济进行过渡，在二十一世纪当中，全新的经济模式将会起到非常重要的作用。GIS在中国的很多行业都有着非常广泛的应用，在智能交通领域当中也有着非常广泛的应用，交通部门对交通综合信息查询系统进行了有效的建立。

1 对交通综合信息查询系统建设存在的问题进行分析

1.1 交通综合信息体系有着非常薄弱的基础建设工作

很多城市当中的交通信息化长期处在分散建设的一种状态，有着相对比较分散的交通信息资源以及比较窄的覆盖面，刚刚进行交通信息的系统性采集，运用系统的计划以及建设大部分都在部门的实际管理需求出发，大多数都会为业务管理所运用，该系统主要根据部门以及行业来进行建立，根本就不能够直接应用于交通综合信息方面的服务以及分析[1]。

1.2 信息资源很难共享以及交换，存在着比较低的信息资源的利用率

现阶段，有些城市已经应用了ITS技术，很多项目甚至还处于前列，然而，依然有着各个系统之间各自为政的现象，有着非常差的信息互通性，还存在着非常难的信息共享以及交换方面的问题[1]。因为信息的流畅以及交换有着不是非常顺畅的渠道，造成信息有着非常零散的来源，严重缺乏基础数据，严重缺乏对于交通数据的综合性运用。

1.3 存在比较差的交通综合信息处理能力

因为各个应用系统对采集原始信息根本就没有形成相对比较完备的管理机制，信息处在粗加工的一种阶段，存在着相对比较薄弱的交通综合信息处理环节，没有非常强的能力，不能实现交通信息服务的多样化、一体化方面的要求，很难有效支撑综合交通的决策方面的运用[2]。

2 对交通综合信息查询系统当中运用GIS的优势进行分析

GIS也就是地理信息系统，属于综合处理以及分析空间数据的一种技术系统，可以有效采集、存储、检索、分析以及输出地球空间设局。最为特别的地方是可以有效结合地理位置以及属性信息[2]。大家都知道，地理位置和交通信息之间有着非常密切的联系，通过GIS技术所建立的交通管理系统的信息平台，可以保证交通信息在空间方面能够更加直接显示，还能够提供空间属性方面的有效支持。

在智能交通管理系统当中，信息是非常关键的一个基本性元素，同时还能够连接各系统。一般情况下，会将交通信息非常两个大类，分别是动态交通信息以及静态交通信息[3]。

3 对交通综合信息查询系统的设计进行分析

3.1 分析交通综合信息查询系统的框架

通常来讲，能够将该系统的框架分成三个层次，分别是数据层、业务逻辑层以及应用层。其中，数据层当中系统存在着非常多的数据，主要有行车数据、地图数据以及公交数据等，上面提到的这些数据一般都是经过实地进行采集，还可以采用资料录入等相关的方式，利用校验工具来进入到系统的数据库当中[3]。数据库一般能够大体分成周边搜索数据库以及公交搜索数据库。业务逻辑层属于系统实现的一个非常重要的核心，运用河流分区、最优路径计算等先进技术来对系统当中三个核心功能进行有效实现。而应用层属于交通综合信息查询系统的一个表现层，系统运用触摸屏以及单机的形式，将周边搜索、实时交通、公交查询等有机结合，然而，这其中的各个部分都是相互独立的，在系统设计当中应该对可扩展性进行充分考虑。

3.2 分析系统设计的原则

第一，实用性原则以及先进性原则。交通综合信息查询系统在调查以及研究的基础之上，对现代化的先进技术进行了结合，保证软件功能可以设计的更加实用、全面以及合理，能够在最大程度上满足公众出行的实际需求，进而来为群众提供相对比较人性化的查询界面以及流程，系统应该为触摸屏来进行特定设计，在整个流程当中都应该对触摸屏操作所具有的特性进行充分考虑，保证友好性的设计界面，保证流程设计的简明性，进而来满足不同用户的需求[4]。

第二，一致性以及完整性原则。在交通综合信息查询系统当中，设计了相对比较完整的业务流程，对各个环节之间的衔接进行了充分安排，保证业务流与数据流之间的一致性。该系统当中的各个部分是独立且相互融合的。

第三，标准化以及规范化原则。该系统设计了相对比较标准的信息分类编码体系以及统一的操作模式以及界面风格，有效建立了相对比较规范的图示符号系统以及标准的数据输出以及输入界面。

第四，开放性以及可扩充性原则。该系统有着非常好的接口以及能够有效扩展的数据结构，进而来系统性扩充以及完善[4]。可以按照全新的应用方面的需求，在数据库当中来对相关的数据进行更新，进而来有效实现全新的一些功能。

总的来讲，本文中探讨了GIS在智能交通综合信息查询系统当中的应用，严格遵循系统设计的原则，促进了GIS的实际运用。

参考文献：

[1]顾鹏飞，高成发.基于GIS的兴趣点公交路线查询系统的研究与设计[J].现代测绘，2014（06）：9-11.

[2]李泽城，杨昆，袁磊.基于服务式GIS的昆明市区交通网络分析信息查询系统研究与实现[J].数字技术与应用，2015（01）：73-75.

[3]智鹏，史天运，王富章，蒋秋华，于鑫.轨道交通乘客信息查询系统关键技术的实现[J].交通运输系统工程与信息，2011（04）：51-54.

篇8

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显?耐嘶峁?/P>

2全球土壤退化概况

当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的

38%[3～6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占56%，风蚀占28%；至于水蚀的动因，43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达240万km2，其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%)；全球物理退化的土壤总面积约83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996年我国水土流失面积已达183万km2，占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2，占该区土地总面积的1/4[8]。同时，对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的30年中，其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。

其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1%的就占31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为67.3万km2，其中有20多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和 33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地，117个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家?霾呦低车妊芯糠矫嬗辛诵碌姆⒄埂9仕帘3盅Щ嵋灿?nbsp;1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，?芯扛骼嗤寥劳嘶难荼涔碳胺⒄骨飨蚝退俾剩⒍云浣心D夂驮猓虎懿嘀厝死嗷疃ㄌ乇鹗峭恋乩梅绞胶屯寥谰芾泶胧┒酝寥劳嘶屯寥乐柿坑跋斓难芯浚⒔寥劳嘶睦砺垩芯坑胪嘶寥赖闹卫砗涂⑾嘟岷希型恋馗录际鹾屯寥郎δ鼙；氖匝槭痉逗屯乒悖虎葑⒅卮臣际酰ㄒ巴獾鞑椤⑻锛涫匝椤⑴柙允匝椤⑹笛槭曳治霾馐浴⒍ㄎ还鄄馐匝榈龋敫咝录际酰ㄒ8小⒌乩硇畔⑾低场⒌孛娑ㄎ幌低场⒛D夥抡妗⒆蚁低车龋┑慕岷希虎薮由缁峋醚Ы嵌妊芯客寥劳嘶酝寥乐柿考捌渖Φ挠跋臁?/P>

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。

然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究，协助政府制定有利于持续土地利用，防治土壤退化的政策。

参考文献

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7中国农业年鉴编辑委员会．中国农业年鉴[Z]．北京：中国农业出版社，1997.

8张桃林．中国红壤退化机制与防治[M]．北京：中国农业出版社，1999.

9红黄壤地区农业持续发展战略研究专题协作组．红黄壤地区农业持续发展研究（第一集）[C]．北京：中国农业科技出版社，1993.

10鲁如坤．土壤—植物营养学[M]．北京：化学工业出版社，1998.

11孙波，张桃林，赵其国．我国东南丘陵区土壤肥力的综合评价[J]．土壤学报，1995,32(4)：362～369.

12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T

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InternationalConferenceonLandDegradation[R].

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关键词：测绘；施工质量；新技术

中图分类号：TV523文献标识码： A

当今，经济的迅猛发展，为了满足人们对出行和居住等条件的需求，建筑工程市场的竞争越来越激烈。施工企业发展生存的根本就是工程的施工质量，一个企业要想长久的存活下去，必须对其旗下的工程的质量严格把关。而工程测量技术的应用是影响施工质量的重要因素，为了保证工程的施工质量，必须要通过现代化的管理手段来加强工程测量管理，通过切实可行的措施，提高测量技术人员的素质和专业水平，保证工程测量的质量。本文将从工程测量重要性分析、测绘新技术应用分析和工程测量新技术发展方向及其应用分析等方面浅析测绘新技术在工程测量中的重要应用。

一、工程测量重要性分析

测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科，是人类在复杂的自然界中生存的一个重要手段。工程测量中，无论工程项目的大小，系统的工程测量、公路测量和大面积测绘等，都少不了测量技术，工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设规划设计的阶段，测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料，还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据；在工程建设施工阶段，要把测量之后的设计变为实地建设的依据，即根据工程现场地形和工程性质，建立完整的施工网，逐一把图纸化为实物。总之，从施工开始到结束，都离不开工程测量这项工作。因为对于一个工程，首先需要对建筑物进行定位，确定其实际位置，之后确定准确的标识从而确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他，以保证机械设备的使用。基础设施完毕后，还要进行竣工线的投测，即对设备的平整度等进行跟踪测量，来保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段，工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况，对不正常现象进行探讨分析，采取有效措施，防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率，必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。

二、测量新技术应用分析

1.TMS隧道测量系统在引水隧道洞断面测量中的应用分析。TMS是隧道测量系统的简称，这个系统主要包括TMS Setout隧道放样和TMS Profile隧道断面测量全站仪机载软件包，两者有共同的数据处理平台TMS Office。其中，TMS Office主要用于管理测量数据、测量数据后的处理和定义工程数据。TMS隧道测量系统应用于引水隧道测量是最新的技术，引水隧道施工期间的主要任务是及时的进行开挖轮廊线放样，测量开挖的断面，在竣工后，测量一定间距内竣工断面和检查浇筑回填的情况。早引水隧道测量中使用TMS隧道测量技术，测量人员只需要进行简单的操作，就可以使机载程序驱动全站仪自动测量，并且全站仪还可以自动将满足条件的数据保存到其的CF卡上，这些测量的数据精度很高，可以大大提高测量的效率。将测量的数据传输到计算机后，可以使用TMS Office进行数据的处理，这个软件操作很方便，性能也很稳定，极大方便断面报告的输出，而且用户也可以根据自己的需要选择输出格式，例如PDF、EXCL、TEXT等格式。 测量报告中还包括详细的各种信息，像断面列、超欠挖面积列、断面桩号、断面点列、施测仪器、日期和人员等信息。这个软件还可以进行地质超挖面积的计算和采用最小二乘法进行拟合断面中心等计算。总之，TMS隧道测量技术在引水隧道洞断面测量中可以发挥极大的作用，大大提高了测量精度和效率。

2.GPS测量技术在水电工程测量中的应用分析。GPS（全球定位系统）在车辆导航、变形监测、航空航天等方面得到了广泛的应用。由于其的独特性，GPS测量技术在水利水电测量中也有广阔的应用。由于GPS测量仪在水利水电工程中的应用，测量不再受到地形地势等条件的影响，通过控制测量的观测方法和布局类型，大大减少了传统测量中的传算点和过度点的测量工作，使控制选点变的较为灵活。并且控制测量也可以不受到时间、天气等自然条件的影响了。转贴于

3.工程测绘数字化分析。现代测绘技术和测量仪器向数字化、电子化和自动化方向发展，已经超越了传统的测绘方式。数字化测绘技术是通过计算机的模拟，在PC机上直接反映出地形、地貌等我们所想得到的数据或者图像，特别是当一个地区需要用到数字地形图但是受到经费或者时间等原因的限制时，这种测绘方法的优势就被充分体现出来。因为这种技术能够充分利用现有的地形，而仅仅需要PC机、数字化仪器或者绘图仪和扫描仪再加上数字化的软件就可以实现工作的目的，更可贵的是，可以在短时间内获取到数字化的成果。总而言之，数字化测绘技术具有劳动强度小，方便、精度高和便于管理应用等优点，在工程测绘中得到广泛的应用。

4.工程测量中的遥感（RS）技术。遥感技术已经得到了普及，之所以普及的如此迅速，因为它能够实现大面积同步观测，具有很强的时效性和经济性等优势。目前，高分辨率的遥感卫星成为了对地观测获取地理信息的重要手段。遥感技术可以获取到各种比例的地形图，可以为工程测量中快速的提供基本地形图、地籍图等，十分便利。

三、工程测量新技术发展方向及其应用分析

经济的发展带动测绘技术的快速发展，现代化的工程测绘技术正向着内外一体化、智能化、测量过程的可控化、测量成果的数字化、测量信息的可视化、数据获取和处理的自动化、测量信息共享数据库的方向发展。它的目的主要是为提高工程测量的工作效率和测量数据的精确度，方便工程的施工。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养，使有关人才及时了解新的测量技术，使工程测量顺利进行。

四、结语

工程测量技术在我国的经济发展历程中有着极为重要的作用，它为我国的工程建设提供了强有力的保障。但是随着各种新的工程测量新技术的发展，对测量技术人员的要求也越来越高。在这种状况下，就要要求我国的工程测量人员必须随着测量技术的发展不断更新自己的技术水平，只有这样才能够对新的测量设备进行正确的操作，在工程测量工作的开展中才能提供精确的数据，为工程的施工创造良好的条件。

参考文献：

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[2]张建军.GPS工程测量技术应用分析[J].测绘周刊,2008,7.

[3]姚传玺.现代工程测量技术应用[J].建筑工程资讯,2008,10.

[4]马丽华.工程测量新技术概述[J].测绘信息,2008,3.

[5]李青岳．工程测量学[M]．北京：测绘出版社，2008.4.

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关键词：生态园林；绿地系统；研究

随着城市景观规划生态意识的觉醒，城市园林绿地系统也被赋予了应有的生态内涵，即“生态园林绿地系统”是继承和发扬中国园林中的精髓，吸收了世界其它城市园林绿化有益的经验，遵循景观生态学基本原理，坚持以人为本，建设多层次、多结构、多功能的植物群落，修复生态系统，使其良性循环，保护生物多样性，谋求持续发展，以体现出功能、环境的文化性，结构和布局、形式和内容的科学性。

城市园林绿地系统是城市生态系统的重要组成部分，良好的生态环境是宜居环境的基础。只有完善发达的城市绿地系统才有可能营造出宜居的城市环境。人们在欣赏、享受美的城市绿化景观的同时，能够更加自然、亲近地融入到城市绿地环境中。

本文通过对生态园林绿地系统研究进行系统的归纳，旨在分析国内外研究的现状以及在不同区域实践的好坏，以提出今后绿地系统规划的具体方向。

1 国内生态园林绿地系统研究进展

20世纪70年代初，生态学作为设计理论引入绿地规划，城市绿地开始了以改善城市环境及满足景观要求的生态园林绿地阶段。20世纪80年代初，城市绿地进入了生态园林的理论和实践探索阶段，出现了“世界花园城市”和“世界最适宜人居城市”。此时，老一代园林工作者系统地总结建国30多年来城市园林建设的经验和教训，主张用生态理论作指导，建设融经济效益、生态效益、社会效益于一体的园林绿地系统[1]。景观生态学的基本原理已融入城市绿地系统规划中，国内的城市绿地建设就此达到了新的[2]。1986年，中国林学会在温洲召开的“园林绿地系统规划、植物造景与园林生态”研讨会上，周义录、展瑰琦、余森文等人首次提出了“生态园林”新概念。中国著名科学家钱学森提出了建设“森林城市”的观点，强调绿色生态环境对建设人类生存空间的调节作用；改善城市生态环境的最好办法就是运用生态学的理论来进行城市园林绿化建设，充分发挥绿色植物的功能。由植物构建的城市景观，在功能效果上与植物群落结构设计有密切关系。21世纪初，城市绿地进入区域生态绿地及城市大园林绿地阶段。生态园林观点成为制订城市绿化的方针和政策，也是进行城市园林绿地规划的重要依据 [3]。

国内众多大城市如北京，南京、深圳、太原、哈尔滨等纷纷进行生态园林城市建设的对策研究和绿地系统规划实践工作[4]。

1.1 人工植物群落的研究

人工自然植物群落是城市绿地景观丰富的前提，也代表了城市的绿化发展水平，更是绿地系统生态功能的基础。科学、合理的植物群落结构是绿地生态系统稳定、健康发展的基础。王晓俊（2000）认为“自然式种植注重植物本身的特性和特点，植物间或植物与环境间生态和视觉上关系的和谐，体现了生态设计的基本思想。生态设计的目的就是要创造更自然的景观，提倡利用种群多样、结构复杂和竞争自由的植被类型[5]。”聂磊（2002）提出城市生态绿化概念，并从创建生态城市的一体化格局，提升城市生态设计水平，构建合理复合人工植物群落，提高植物配置水平等方面探讨了城市生态绿化的思路和措施[6]。严玲璋（2003）曾提出“城市绿地以有生命的植物为主，构成的植物群落以 10~20 年后再现自然界的顶级群落为模式建成的生态绿地”[7]。宋兴琴、邹寿青（2003）提出在生态绿地建设中，创造多样的生境，构建多种不同类型的人工植物群落，吸引益鸟、虫等有益动物回到城市中，不仅能形成病虫害的生态调控机制，还能大大丰富城市景观，为市民创造一个鸟语花香的环境，让人们感受到人与自然的和谐共存[8]。李妮等（2006）通过分析研究成都市园林绿化的现状与不足，归纳现有的植物群落特征，提出“近自然人工植物群落”的营建理念，即遵循植物配置方法，营建不同类型的人工植物群落，应用于城市绿化建设[9]。郭丽（2009）提出应用人工顶级群落和动态平衡演替理论，形成具备多个优势物种的不同类型群落交错分布、稳定而优美的城市绿化景观[10]。李燕等（2010）提出了生态园林的主题是自然植物群落或模拟自然植物群落。要使园林绿要使园林绿地景观稳定、协调发展，就必须实行园林绿地类型的多样化和园林景观的生物多样性[11]。

1.2 绿化不能背离生态规律

目前我国在绿地建设中有不少违背城市生态规律的现象，如：“广场热”、“草坪热”、“景观大道热”等，为绿化而绿化，造成自然地貌植被被破坏。鉴于这种现象，不少学者提出了绿化一定要与生态相结合，城市的绿地系统规划必须从生态学的角度出发，绿化建设离不开生态学理论的支撑。马少妆（2010）提出了：无论从维护城市生态平衡，改善居民生活环境，或是城市现代化水平，实现社会可持续发展来看，都要求城市绿化以改善生态环境为主，同时发挥美化景观、发展经济等多种效益[12]。杨培峰 (2007) 以攀枝花市攀密片区控制性详细规划方案为例，指出绿地系统是城市内最重要保障安全的功能系统和自然生态系统，城市绿地系统功能的优劣，对城市这一人工生态系统的是否健康稳定显得尤为重要[13]。韩忻德 (2002)指出：建设生态城市，要在积极搞好城市绿化的同时，在郊区建设大规模的环城林带，抓好道路、河流绿化及近郊绿化，增加森林植被，提高森林覆盖率，建立以城市为中心的绿色生态圈，形成良好的大环境,使我们的城市成为“森林城”、“园林城”、“生态城”[14]。胡建军（2007）在对无锡市生态城市建设中提出了“绿线”规划的具体措施，把无锡市中心城区的绿地系统规划结构定为“环、楔、廊、园”的结构模式，可见生态城市建设中绿化是重要的一部分[15]。蒙光远 (2005) 分析了目前城市环境绿化建设中潜在的隐患，指出人类对城市自然生态系统的建设、协调与恢复主要是通过城市绿化来实现的[16]。黄雪萍（2009）阐述了生态园林城市绿地系统生态建构的途径，主要观点有：城市绿地系统是城市系统内执行自然的“纳污吐新”的子系统，传统的绿地建设，重在挖掘单体的景观功能。生态观念引入城市建设，为认识和解决日益尖锐化的复杂城市环境问题提供了新的思路[17]。忻一平 (2009)指出城市需要绿地，城市更需要景观生态绿地。所谓生态绿地就是以生态学原理为指导建植的绿地系统[18]。李昌浩(2007)指出从20世纪70年代，生态设计理论被引入绿地系统规划，城市绿地开始了以满足城市景观环境的生态绿地阶段[19]。李兴平（2004）指出城市绿化的本质就是生态建设。其次，加强城市绿化是改善城市生态环境，促进可持续发展的重要举措。城市绿化在保护和净化环境的生态效果是显著的，城市绿化是城市生态系统的重要组成部分，是城市生态平衡的调控者[20]。王海 (2009)提出了生态园林城市的内涵：创建国家生态园林城市即利用环境生态学原理, 规划、建设和管理城市，进一步完善城市绿地系统，充分融合社会、文化、生态、经济等因素，通过物质、能量、信息的高效利用，有效防治和处理城市大气污染、水污染、土壤污染、噪音污染和各种废弃物，实施清洁生产、绿色交通、绿色建筑，实现城市生态的良性循环和人居环境的持续改善[21]。

1.3 生态园林绿地系统规划内容

城市绿地系统规划的空间范围有3个界限：一是市域；二是市区；三是城市建成区及分区。张菲莉 (2005)的《昆山市生态绿地系统规划研究》，在全面调查分析昆山市生态绿地系统现状的基础上，提出昆山市生态绿地系统可持续发展的布局与原则[22]。赵艳华（2008）的《三河市城市生态建设和绿地系统规划研究》，通过科学合理的系统布局，形成多方面、多层次稳定的绿地系统结构，建立具有三河市特色的城市绿地系统，形成特殊的城市景观体系[23]。董慧玲（2007）通过分析城市生态绿地系统需要研究的主要问题,探讨了如何建立具有自然生态效应的城市绿地系统[24]。陈粉丽（2009）通过探讨兰州市绿地具体建设方面应该采取的措施，对绿化植物的选择和优化配置提出了建议[25]。陈竟（2008）探讨了在生态园林城市定位下的新疆市绿地系统规划的决策方法，在各类绿地规划和绿地综合效益两个方面，运用生态学原理，比较分析法，多目标决策，AHP 法等多种方法进行合理的规划决策[26]。胡英（2008）对包头市生态园林绿地系统规划做了详细的研究，进行了城市绿地系统规划、绿地建设规划、树种规划、古树名木保护规划等[27]。

1.4 新技术的应用

生态园林绿地系统规划也需要较强的技术支撑，无论是绿地现状的调查分析，还是各类绿地的定位、定量以及功能的确立等，均需要借助一定的技术手段才能完成。随着计算机学科的不断发展，不少新技术在城市绿地系统规划中得到运用，如：地理信息系统(GIS)在城市绿地系统规划中的应用广泛，它有助于更合理地规划绿地系统，同时也更容易协调城市绿地与城市其他用地之间的关系。目前，GIS技术与景观生态学相结合的原理现运用如下:

辛江等（2005）对应用遥感和GIS技术对乌鲁木齐市的生态绿地格局进行了分析研究，试用TM多波段组合对乌鲁木齐市绿地所进行的解译，较好地提取了城市生态绿地的信息，对乌鲁木齐市绿地分布格局的特点进行了分析，提出了乌鲁木齐市生态绿地建设今后应施行的策略与措施[28]。胡勇和赵媛（2004）采用卫星遥感数据，选取景观生态学指标对南京市主城区范围内的城市绿地进行景观格局分析[29]。肖荣波等（2004）介绍了城市绿地生态研究中的遥感特点，并论述了3S技术在城市绿地覆盖清查、绿地三维量估测、适宜度评价、绿地景观格局及其动态分析、绿地生态质量监测和城市绿地景观生态规划上的应用现状，提出了现存的问题，并对其未来发展的方向作了展望[30]。

1.5 小结

国内在生态园林绿地系统规划方面的研究很多，涵盖了很多方面，有比较多的经验可以为我们借鉴。但从整体而言，我国生态园林绿地系统规划更注重人均绿地指标，因而我们要加大对绿地结构和空间配置的生态学研究力度，城市生态园林绿地规划的科学性和可操作性还需进一步加强。

2 结语

生态园林绿地系统的研究已经引起人们的重视，这对于绿地系统的研究是一个良好的开端，也是今后生态城市建设的重要方面。我国生态园林绿地系统的研究理论比较详细，但城市园林绿化的总体水平与世界发达国家之间还有很大的差距。国内生态园林绿地系统理论在实际规划设计时，还需要加大对绿地结构和空间配置的生态学研究力度。因此，我们要做好绿地系统的生态学宣传，让更多人认识和了解并把生态园林理念加入绿地系统的研究，使城市绿化能够展示出顺应自然的崭新面貌，这将对城市生态环境改善起到极大的作用。创建生态园林城市，发展城市园林绿化事业，是城市建设的必然需求，是广大人民群众的迫切愿望，也是改善生态环境，促进城市可持续发展的正确选择和必由之路。（收稿：2012-01-05）

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